專利名稱：單擺工作裝置的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及擺動(dòng)裝置，特別是指
裝置的擺動(dòng)幅度的控制方法。
種可有效穩(wěn)定電動(dòng)秋千或電動(dòng)搖椅等單擺工作
背景技術(shù)：
電動(dòng)秋千和電動(dòng)搖椅都是典型的單擺工作裝置，其主要應(yīng)用在日常生活中，以電 動(dòng)搖椅為例，普通的電動(dòng)搖椅主要包括支架和擺動(dòng)本體，支架固定設(shè)置在地面上，而擺動(dòng)本 體可擺動(dòng)地設(shè)置在支架上，該擺動(dòng)本體內(nèi)設(shè)有容納室，嬰兒可躺臥或坐在里面；接通電源 后，馬達(dá)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)擺動(dòng)本體前后擺動(dòng)，可使嬰兒易于入睡，或起到娛樂的作 用，相比舊式依靠人力推動(dòng)的搖椅結(jié)構(gòu)，電動(dòng)搖椅使用更加方便、省力，然而，根據(jù)單擺運(yùn)動(dòng) 的動(dòng)力學(xué)原理，當(dāng)單擺處于最高點(diǎn)時(shí)，重力勢能最大，動(dòng)能最小，在下降過程中重力勢能逐 漸轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，直至到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，重力勢能達(dá)到最小值，而動(dòng)能相對(duì)最大，而由于馬達(dá)的 輸出功率固定不變，特別是由于摩擦力的存在，在擺動(dòng)過程中能量會(huì)有所損耗，致使電動(dòng)搖 椅的擺動(dòng)幅度發(fā)生變化，令嬰兒感覺不舒適，使用效果有待改進(jìn)。 為了克服前述缺陷，目前常見的方式是在電動(dòng)搖椅上裝設(shè)光傳感器，利用光傳感 器檢測擺動(dòng)本體的擺動(dòng)位置，并由MCU進(jìn)行運(yùn)算處理，當(dāng)擺動(dòng)本體的位移未能到達(dá)預(yù)定位 置時(shí)，MCU控制提高馬達(dá)的輸出功率，從而增大擺動(dòng)本體的擺動(dòng)幅度，提高使用效果。然而， 由于光傳感器的抗干擾性能較差，在檢測過程中容易受外界環(huán)境的干擾，造成檢測結(jié)果不 夠精確，對(duì)使用效果的改善不大；且光傳感器無法實(shí)現(xiàn)擺角范圍內(nèi)全程偵測，即有較大盲 區(qū)，無法保證擺角的對(duì)稱性，從而大大影響到產(chǎn)品的舒服度。 有鑒于此，本發(fā)明人針對(duì)目前利用單擺工作模式的電動(dòng)秋千或電動(dòng)搖椅的控制方 法進(jìn)行研究改進(jìn)，本案由此產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，在于提供一種單擺工作裝置的控制方法，其可使得單擺工作
裝置的擺動(dòng)幅度維持不變，提高使用效果和舒服度。 為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是 —種單擺工作裝置的控制方法，在一個(gè)擺動(dòng)周期內(nèi)設(shè)N個(gè)采樣點(diǎn)，在該采樣點(diǎn)設(shè) 置不同的預(yù)置值；使用時(shí)，在該N個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)動(dòng)力裝置的電路參數(shù)進(jìn)行采樣獲得實(shí)際檢測 值，并與預(yù)置值進(jìn)行比較，當(dāng)實(shí)際檢測值小于預(yù)置值時(shí)，則計(jì)算實(shí)際檢測值與預(yù)置值之間的 差值，并根據(jù)實(shí)際檢測值和采樣點(diǎn)判斷此容納室處于上升或下降狀態(tài)，將前述差值與上升 或下降校正系數(shù)相乘，通過控制驅(qū)動(dòng)電路來提高動(dòng)力裝置的功率；當(dāng)實(shí)際檢測值大于預(yù)置 值時(shí)，則等待下一個(gè)采樣點(diǎn)，如此循環(huán)。 所述的N個(gè)采樣點(diǎn)由單擺工作裝置的一個(gè)擺動(dòng)周期T中均勻選取。 所述的電路參數(shù)為電壓或電流，所述的預(yù)置值對(duì)應(yīng)設(shè)為電壓值或電流值。 所述的預(yù)置值為占空比，所述的實(shí)際檢測值是由實(shí)際采樣的電壓值經(jīng)MCU計(jì)算得到。 所述單擺工作裝置包括若干檔位選擇，在單擺工作裝置的一個(gè)擺動(dòng)周期T內(nèi)的N 個(gè)采樣點(diǎn)，對(duì)應(yīng)每個(gè)檔位設(shè)置并存儲(chǔ)有一組相應(yīng)的預(yù)置值。 采用上述方案后，本發(fā)明改變傳統(tǒng)對(duì)單擺的擺動(dòng)位置進(jìn)行檢測的方式，而以擺動(dòng) 周期為準(zhǔn)，并對(duì)單擺工作裝置的內(nèi)部電路參數(shù)進(jìn)行采樣檢測，檢測結(jié)果更加精確。本發(fā)明可 直接依照采樣的電路參數(shù)來進(jìn)行擺動(dòng)控制，在實(shí)際檢測值小于預(yù)置值時(shí)對(duì)其進(jìn)行加速，補(bǔ) 充損耗的能量，使得單擺工作裝置在整個(gè)擺動(dòng)周期內(nèi)輸出的功率符合預(yù)設(shè)的理想狀態(tài)，從 而擺動(dòng)幅度保持不變，能保證產(chǎn)品進(jìn)行對(duì)稱擺動(dòng)，大大提升了產(chǎn)品擺動(dòng)中的舒服度。


圖1是本發(fā)明所應(yīng)用的單擺工作裝置的示意圖； 圖2是本發(fā)明所應(yīng)用的單擺工作裝置的動(dòng)作簡化示意圖； 圖3是本發(fā)明的工作流程圖； 圖4是本發(fā)明中偵測、控制的流程圖； 圖5是本發(fā)明中所應(yīng)用的單擺工作裝置的控制模塊示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的工作流程及有益效果進(jìn)行詳細(xì)說明。
參考圖3所示，本發(fā)明提供一種單擺工作裝置的控制方法，其主要應(yīng)用于采用單 擺工作模式的裝置，在本實(shí)施例中，參考圖1所示，以電動(dòng)搖椅為例，其包含支架1和擺動(dòng)本 體2，其中，支架1固定在地面上，擺動(dòng)本體2由連桿21和容納室22構(gòu)成，連桿21的一端樞 接在支架1上，容納室22供嬰兒躺臥或坐臥，固定在連桿21的另一端，并可隨連桿21前后 擺動(dòng)；本發(fā)明所揭示的控制方法包括如下步驟 (1)選取該電動(dòng)搖椅的一個(gè)擺動(dòng)周期T，參考圖2中所標(biāo)示，其中，Al點(diǎn)為該擺動(dòng) 周期T的起始點(diǎn)(左高點(diǎn))，A2點(diǎn)為右高點(diǎn)，A0點(diǎn)為最低點(diǎn)，則一個(gè)擺動(dòng)周期T是指容納室 22由左高點(diǎn)A1運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)AO、繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)至右高點(diǎn)A2、然后回復(fù)至最低點(diǎn)A0、直至回 到左高點(diǎn)Al的時(shí)間過程；在電動(dòng)搖椅的一個(gè)擺動(dòng)周期T內(nèi)，均勻選取N(N為自然數(shù)，其具體 數(shù)量可根據(jù)產(chǎn)品的制作成本及實(shí)際需要而確定，此實(shí)施例中選取16個(gè)點(diǎn))個(gè)采樣點(diǎn)t，該每 個(gè)采樣點(diǎn)t對(duì)應(yīng)一個(gè)預(yù)置值(如電流、電壓或占空比等)，若電動(dòng)搖椅設(shè)置若干檔位，則每個(gè) 檔位都有一組對(duì)應(yīng)N個(gè)采樣點(diǎn)t的預(yù)置值，并把該些預(yù)置值存儲(chǔ)于存儲(chǔ)裝置34中，同時(shí)參 考圖5所示； (2)接通電源開始使用時(shí)，用戶先選擇檔位(若只有一個(gè)檔位則省卻選取動(dòng)作)， MCU 33由存儲(chǔ)裝置34中讀取對(duì)應(yīng)該檔位的一組預(yù)置值，動(dòng)力裝置32開始驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn) 而帶動(dòng)連桿21前后擺動(dòng)，MCU 33控制偵測電路(或稱采樣電路)31檢測到達(dá)每個(gè)采樣點(diǎn) tl = n*(T/N) (n為不大于N的自然數(shù))時(shí)動(dòng)力裝置32的正、反向輸出電壓、電流值(該電 路參數(shù)與預(yù)置值的種類或類型相對(duì)應(yīng))，并將該實(shí)際采樣的電路參數(shù)作為實(shí)際檢測值發(fā)送 給MCU 33，若步驟(1)中預(yù)置值為占空比，則MCU33進(jìn)一步依據(jù)該實(shí)際檢測值換算成占空 比，下面各步驟中的實(shí)際檢測值指的是占空比； (3)MCU 33對(duì)應(yīng)每個(gè)采樣點(diǎn)tl，將上述的預(yù)置值與相應(yīng)的實(shí)際檢測值進(jìn)行比較，當(dāng)實(shí)際檢測值大于預(yù)置值時(shí)，表示此時(shí)能量充足，進(jìn)入步驟(5)，如圖3所示；而當(dāng)實(shí)際檢測
值小于預(yù)置值時(shí)，進(jìn)入步驟(4); (4)計(jì)算實(shí)際檢測值與預(yù)置值之間的差值，并根據(jù)實(shí)際檢測值及采樣點(diǎn)判斷此時(shí) 容納室22所處的工作狀態(tài)(上升或下降狀態(tài))，將前述差值與上升或下降校正系數(shù)相乘后 回傳給MCU33，具體參考圖5所示，由MCU 33通過驅(qū)動(dòng)電路35控制動(dòng)力裝置32的輸出功 率； (5)繼續(xù)下一采樣點(diǎn)t2 = (n+l)*(T/N) (n為不大于N的自然數(shù))的檢測，如圖4 所示，重復(fù)步驟(2)，當(dāng)然此處也可不必對(duì)每個(gè)采樣點(diǎn)均進(jìn)行采樣，如本實(shí)施例中采用間隔 采樣的方式，每隔一個(gè)采樣點(diǎn)采樣一次。 本發(fā)明的精神在于在一個(gè)擺動(dòng)周期內(nèi)設(shè)N個(gè)采樣點(diǎn)，對(duì)應(yīng)不同檔位，在該采樣點(diǎn) 設(shè)置不同的預(yù)置值；使用時(shí)，對(duì)動(dòng)力裝置的電路參數(shù)進(jìn)行采樣，并與預(yù)置值進(jìn)行比較，當(dāng)實(shí) 際檢測值大于預(yù)置值時(shí)，表示此時(shí)能量充足，等待下一次采樣；而當(dāng)實(shí)際檢測值小于預(yù)置值 時(shí)，則計(jì)算實(shí)際檢測值與預(yù)置值之間的差值，并根據(jù)實(shí)際檢測值判斷此容納室處于上升或 下降狀態(tài)，將前述差值與上升或下降校正系數(shù)相乘，以提高動(dòng)力裝置的功率。在每個(gè)采樣 點(diǎn)，通過對(duì)動(dòng)力裝置輸出功率的檢測與校正，將單擺工作裝置較好地控制在理想狀態(tài)，擺動(dòng) 幅度維持不變，具較好的舒適度。 以上實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是 按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明保護(hù)范圍 之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種單擺工作裝置的控制方法，其特征在于在一個(gè)擺動(dòng)周期內(nèi)設(shè)N個(gè)采樣點(diǎn)，在該采樣點(diǎn)設(shè)置不同的預(yù)置值；使用時(shí)，在該N個(gè)采樣點(diǎn)對(duì)動(dòng)力裝置的電路參數(shù)進(jìn)行采樣獲得實(shí)際檢測值，并與預(yù)置值進(jìn)行比較，當(dāng)實(shí)際檢測值小于預(yù)置值時(shí)，則計(jì)算實(shí)際檢測值與預(yù)置值之間的差值，并根據(jù)實(shí)際檢測值和采樣點(diǎn)判斷此容納室處于上升或下降狀態(tài)，將前述差值與上升或下降校正系數(shù)相乘，通過控制驅(qū)動(dòng)電路來提高動(dòng)力裝置的功率；當(dāng)實(shí)際檢測值大于預(yù)置值時(shí)，則等待下一個(gè)采樣點(diǎn)，如此循環(huán)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種單擺工作裝置的控制方法，其特征在于所述的N個(gè)采樣 點(diǎn)由單擺工作裝置的一個(gè)擺動(dòng)周期T中均勻選取。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種單擺工作裝置的控制方法，其特征在于所述的電路參數(shù) 為電壓或電流，所述的預(yù)置值對(duì)應(yīng)設(shè)為電壓值或電流值。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種單擺工作裝置的控制方法，其特征在于所述的預(yù)置值為 占空比，所述的實(shí)際檢測值是由實(shí)際采樣的電壓值經(jīng)MCU計(jì)算得到。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種單擺工作裝置的控制方法，其特征在于所述單擺工作裝 置包括若干檔位選擇，在單擺工作裝置的一個(gè)擺動(dòng)周期T內(nèi)的N個(gè)采樣點(diǎn)，對(duì)應(yīng)每個(gè)檔位設(shè) 置并存儲(chǔ)有一組相應(yīng)的預(yù)置值。
全文摘要
本發(fā)明公開一種單擺工作裝置的控制方法，包括如下步驟在單擺工作裝置的一個(gè)擺動(dòng)周期T內(nèi)選取N個(gè)采樣點(diǎn)，設(shè)置并存儲(chǔ)各個(gè)采樣點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電路參數(shù)預(yù)置值；在單擺工作裝置的任一采樣點(diǎn)，檢測動(dòng)力裝置的正、反向輸出電路參數(shù)作為實(shí)際檢測值發(fā)送至MCU；MCU對(duì)應(yīng)每個(gè)采樣點(diǎn)，將前述的實(shí)際檢測值與存儲(chǔ)的預(yù)置值進(jìn)行比較，當(dāng)實(shí)際檢測值大于該預(yù)置值時(shí)，等待下一次采樣；當(dāng)實(shí)際檢測值小于該預(yù)置值時(shí)，計(jì)算實(shí)際檢測值與預(yù)置值之間的差值，并根據(jù)此時(shí)單擺的工作狀態(tài)，將前述差值與上升/下降校正系數(shù)相乘，提高動(dòng)力裝置的功率；此種控制方法可使得單擺工作裝置的擺動(dòng)幅度維持不變，提高使用效果和舒適度。
文檔編號(hào)G05D3/12GK101739033SQ20091019426
公開日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者胡榮財(cái) 申請(qǐng)人:東莞貫新幼童用品有限公司